Un hombre condenado erróneamente por conspiración para cometer espionaje contra los EE.UU. se le ofrece la libertad si puede rescatar a la hija del presidente de una prisión del espacio exterior tomada por reclusos violentos.

Danny Ocean (Clooney), Tess (Roberts) y su banda vuelven a formar equipo. Esta vez el golpe será múltiple: tres espectaculares atracos en tres lugares diferentes, Roma, París y Ámsterdam. En Ámsterdam, el premio es un Rembrandt. Mientras tanto, el propietario del casino de Las Vegas Terry Benedict (García), a quien Ocean y su banda robaron en una ocasión, no ha renunciado a vengarse de ellos